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磷酸鐵鋰電池內阻是多大?哪些因素影響鋰電池內阻

鉅大LARGE  |  點擊量:7049次  |  2019年07月29日  

摘要
磷酸鐵鋰電池內阻是多大?哪些因素影響鋰電池內阻?隨著磷酸鐵鋰電池的使用,電池性能不斷衰減,主要表現為容量衰減、內阻增加、功率下降等,電池內阻的變化受溫度。

磷酸鐵鋰電池內阻是多大?哪些因素影響鋰電池內阻?隨著磷酸鐵鋰電池的使用,電池性能不斷衰減,主要表現為容量衰減、內阻增加、功率下降等,電池內阻的變化受溫度、放電深度等多種使用條件的影響。電阻是鋰電池在工作時,電流流過電池內部受到的阻力。通常,鋰電池內阻分為歐姆內阻和極化內阻。


磷酸鐵鋰電池內阻是多大?


磷酸鐵鋰電池內阻主要包括兩個部分,歐姆內阻和極化內阻在溫度恒定的條件下,歐姆電阻基本穩定不變,而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。磷酸鐵鋰電池的內阻,靜態內阻和工作內阻常常不同,在不同環境下,溫度不同內阻也有變化。


磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力,它包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化內阻和濃差極化內阻。


普通的18650鋰電池,比如三星18650鋰電池的,內阻一般是小于80毫歐,實際做的都小于65毫歐了。動力18650鋰電池因為放電電流一般比較大,所以內阻會小些,比如三星18650-2200-5C動力,內阻是小于35毫歐的。


常見的18650電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為標稱電壓為3.7v,充電截止電壓為4.2v,磷酸鐵鋰電池標稱電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6v,容量通常為1200mAh-3000mAh,常見容量是2200mAh-2600mAh。


哪些因素影響鋰電池內阻?


1、溫度


磷酸鐵鋰電池內阻作為衡量電池內部導電離子和電子傳輸難易程度的主要參數,直接決定著電池的功率特性,因而對電動汽車的動力性有著重要影響。電動汽車實際運行的環境溫度范圍較廣,在不同溫度和工作狀態下,電池內阻均不同。掌握電池內阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內在關系。隨溫度上升,磷酸鐵鋰電池充放電過程的歐姆內阻、極化內阻均下降,且不同溫度下歐姆內阻變化率高于極化內阻變化率,低溫下歐姆內阻變化率大于高溫下變化率。


2、隔膜對離子阻抗的影響


隔膜對離子阻抗的主要影響因素有:隔膜中電解液分布、隔膜面積、厚度、孔隙大小、孔隙率以及曲折系數等。對于陶瓷隔膜來說,還需要預防陶瓷顆粒堵塞隔膜孔隙不利于離子通過。在保證電解液充分浸潤隔膜的同時,還不能有余量的電解液殘留其中,降低電解液的使用效率。


3、結構設計影響


在電池結構設計中,除了電池結構件本身的鉚接及焊接之外,電池極耳的數量、尺寸、位置等直接影響磷酸鐵鋰電池內阻大小。在一定程度內,增加極耳數量,可有效降低電池內阻。極耳位置也影響電池的內阻,極耳位置在正負極極片頭部的卷繞電池內阻最大,且相較于卷繞式電池,疊片式電池相當于幾十片小電池并聯,其內阻更小。


4、電池自身因素


①隔膜內部的電解液


影響因素:電解液電導率,隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(Gurley)


②正極內部的電解液


影響因素:電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數


③負極內部的電解液


影響因素:電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數


④工藝水平,極片制作工藝、涂料是否均勻、壓實密度如何,這些電芯加工過程中工藝水平的高低,也會對極化內阻造成直接影響。


以上就是影響磷酸鐵鋰電池內阻的因素。鋰電池的內阻高不能夠大電流放電,理論內阻越低越好,內阻和容量是有直接關系的。一般的鋰電池假設1安時,內阻約30到80毫安,而好的動力鋰電可以到15毫安以下。


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